Dispositivo microfluídico bicamada para produção de plugue combinatório

Nós, do Grupo de Biologia de Sistemas para Oncologia, usamos uma abordagem computacional e experimental combinada para desvendar o intrincado mecanismo que molda o microambiente tumoral. Usamos modelos matemáticos baseados em dados clínicos e biologia do câncer para identificar fatores que influenciam a resposta individual à terapia com o objetivo final de melhorar a oncologia de precisão. Dada a natureza heterogênea e dinâmica da resposta do tumor à terapia, a biologia da perturbação mostrou o potencial de superar a limitação dos biomarcadores genômicos.

Nossa abordagem envolve submeter células tumorais receptivas a uma extensa triagem de drogas anticâncer para identificar propriedades fenotípicas de tumores, a fim de determinar tratamentos anticancerígenos mais eficazes. A microfluídica é uma tecnologia valiosa que auxilia na análise de uma pequena quantidade de amostra, como biópsia de tumor, distribuindo-a em compartimentos individuais, como gotículas ou plugues. Também permite o controle da composição de cada plugue, criando assim múltiplas populações de plugues quimicamente distintos.

Apresentamos aqui um dispositivo totalmente baseado em PDMS, onde o fluxo de fluido é regulado por válvulas de terremoto acionadas por pressão, que permitem a produção rápida, controlada e programável de populações distintas de plugues. Além disso, como as válvulas de terremoto também são baseadas em PDMS, elas podem ser integradas sem problemas na fabricação de dispositivos. A combinação de dados obtidos da triagem combinatória de células cancerígenas com modelos matemáticos nos permitirá estudar as vias de sinalização que regulam o comportamento do microambiente tumoral.

Esta pesquisa abrirá caminho para novas estratégias de oncologia de precisão, fornecendo a justificativa para personalizar o tratamento para pacientes individuais.